赛道表面对比赛策略的影响

考虑到战略家所面临的一系列错综复杂的因素 F1 和其他赛车运动 制定最佳方案时必须权衡 比赛策略,令人惊讶的是,赛道表面本身起着关键作用。

赛道表面的粗糙度、类型甚至颜色都会显着影响可用的抓地力水平,这最终可能成为获胜和失败的微妙平衡的决定因素。跑道面与跑道面之间的关系 比赛策略 是高速世界的关键要素 赛车运动.

赛道表面影响比赛策略

轨道面

大多数赛道的表面由沥青组成,沥青是沥青粘合剂与骨料(例如石头和砾石)的混合物。通常,使用石乳香沥青技术将这种沥青涂在碎石和石料层的顶部。

有趣的是,沥青中的石头会对抓地力水平产生如此大的影响,以至于来自世界各地的新赛道通常会从英国的特定采石场进口石头,以确保高质量的赛道表面。  

微观和宏观粗糙度

为了表征不同类型轨道表面的纹理,工程师 分析 宏观和微观粗糙度。宏观粗糙度是指石块排列的光滑程度,微观粗糙度是指单个石块的光滑程度。 

例如,如果石头之间存在较大间隙并且石头突出,则表面具有较高的宏观粗糙度,从而形成下图中绿色迹线所示的峰值。然而,如果这些间隙填充有材料,则表面的宏观粗糙度较低。

然而,如果宝石本身的表面粗糙,则微观粗糙度较高,但如果宝石被抛光且光滑,则微观粗糙度较低。

赛道表面:米其林的微观和宏观粗糙度比例图形
轨道粗糙度随骨料的组成部分及其年龄而变化。信用:米其林

轮胎抓地力

轮胎产生抓地力的方式有两种: 压痕和粘附。

这两种机制都涉及橡胶不对称变形的粘弹性,从而产生摩擦力,也称为抓地力。压痕是橡胶被履带的粗糙度激发的地方,粘附是橡胶和履带之间形成分子键的地方,如下图所示。 

赛道表面:显示轮胎抓地力的压痕和粘附机制的图示
轮胎通过两种机制产生抓地力:压痕和附着力。图片来源:道路摩擦虚拟传感:以低激励方法为重点的估计技术回顾

履带的粗糙度显着影响橡胶和履带之间产生的摩擦力的大小。

如果摩擦力或抓地力太低,轮胎就会在赛道表面打滑并磨损。这会增加轮胎的退化,从而缩短其磨损寿命;这让战略家们头疼不已,因为他们必须重新定义任期长度。 

追踪进化 

赛道表面的质量总是逐年、每天甚至在训练期间不断变化。这是因为当汽车绕赛道行驶时,橡胶会铺在刹车区和顶点。这增加了抓地力水平并导致更快的单圈时间。然而,随着时间的推移,雨水或风会去除这层橡胶,赛道会变得“绿色”或“肮脏”,抓地力水平较低,单圈时间也很慢。 

柏林电动方程式赛车临时赛道表面
像柏林的混凝土电动方程式赛道这样的临时赛道可以显着发挥作用。信用:ABB

轨道温度

赛道温度也会影响可用抓地力的大小。较高的赛道温度会导致较高的轮胎温度,这通常会使轮胎进入其工作范围,从而增加抓地力。然而,极高的轨道温度会导致颗粒化和起泡。另一方面,较低的赛道温度使橡胶难以变形并因此产生摩擦。 

这种握力的波动就是为什么团队在整个训练过程中密切关注天气并跟踪温度的原因。晴朗、阳光明媚的日子会使赛道迅速升温,特别是新铺设的赛道通常颜色较暗,因此会吸收更多的热量。而阴天可使赛道温度降低多达 20 摄氏度(68 华氏度)。 

重铺表面

赛道重铺是战略家必须考虑的另一个关键因素。通常,新表面的顶层是用沥青密封的,从而形成微观和宏观光滑的表面。 2020 年一级方程式土耳其大奖赛就是这样的情况,赛道非常光滑,干轮胎无法产生足够的抓地力,湿轮胎时赛道变得极其湿滑。第二年,赛道被清理并喷水,去除了顶层沥青并露出了石头。由于轮胎有一些需要改进的地方,抓地力显着提高,因此轮胎退化和单圈时间与前一年完全不同。  

另一个例子是 2021 年的德克萨斯赛车场。为了增加 NASCAR 固特异轮胎的抓地力,部分赛道采用了 PJ1 TrackBite 进行了处理,这是一种通常用于拖带的表面。不幸的是,这个表面提供了最小的抓地力 印地赛车的 Firestone 轮胎,这将赛车限制在几乎一条赛车线上。由于无法离线,这完全改变了单圈时间和最佳比赛策略,因为进站是由赛道位置决定的。

模拟策略

不幸的是,没有直接测量赛道状况的方法,因此车队必须依赖诸如 赛马观察 将所有各种数据流整理到一个平台中。通过这种方式,策略师可以实时监控天气、赛道温度、单圈时间等,以了解每次比赛以及整个周末的赛道状态。周五练习赛中前轮胎磨粒很容易在周日比赛中使后轮胎起泡。 

为了帮助了解轮胎的行为,策略师为每种类型的轮胎胶料定义了降解曲线。这些曲线说明了预热、磨损和过热预计会如何改变每种化合物在一段时间内的单圈时间。

轨道状况、温度,甚至只是轨道的重铺部分都可以完全改变它们的外观,这就是为什么诸如 赛马观察 实时更新轮胎曲线对于战略家来说是一个重要的工具。

RaceWatch 拟合了一次训练中的轮胎退化曲线
通过删除不具有代表性的圈数,策略师可以修改曲线以确定每种化合物的轮胎退化的更准确估计

赛马观察 自动绘制整个会话中每个驱动程序每次运行的退化曲线。然后对这些曲线进行平均,以获得每种化合物的轮胎退化的更可靠估计,并删除任何不具有代表性的运行。

经过完善后,这些退化曲线将用于策略模拟,以预测不同进站策略和停留长度的比赛将如何展开。这有助于策略师确定最佳的进站次数以及在哪个阶段使用哪种复合材料,以实现最快的整体比赛时间。

如何管理赛道表面的影响并优化比赛策略

为了更深入地研究其复杂性 比赛策略 以及技术在其中的关键作用 赛车运动,一个名为“如何优化比赛策略和分析”提供了宝贵的见解。

该网络研讨会的主讲人是阿斯顿·马丁 F1 车队前赛车策略主管 Bernadette Collins,她利用真实的 F1 比赛示例来揭示 RaceWatch 技术的复杂性:

网络研讨会观众将全面了解 F1 车队如何利用技术每秒捕获 1,000 多个数据点,在练习赛、排位赛和比赛日期间为超过 200 万次预测模拟提供支持。

主要收获 比赛策略与分析网络研讨会:

  • 深入了解支撑技术 F1 车队分析.
  • 预测模拟在塑造绩效结果中的作用。
  • 赛车运动分析技术在足球、橄榄球等领域的潜在应用。
  • 深入探讨体育运动如何利用技术推动未来进步。

对于渴望了解 F1 比赛策略的技术支柱及其与其他体育领域的潜在交叉的爱好者和专业人士来说,本次会议是必须参加的。

文章撰写者: 杰玛·哈顿

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